¿Se pueden usar los óxidos de nitrógeno superiores, como el pentóxido de nitrógeno, como oxidantes en motores de cohetes?

Tanto el óxido nitroso (N 2 O) como el tetróxido de dinitrógeno (N 2 O 4 ) se utilizan en combinaciones de propelentes almacenables, por lo que, simplemente como continuación, los óxidos de nitrógeno superiores (N 2 O 5 , N 2 O 6 , etc. ) todavía se puede utilizar en un motor? ¿Es práctico pero le falta rendimiento, o es inestable/difícil como el ozono?

Sé que es muy probable que esta sea una pregunta tonta y que está hecha con total ignorancia, pero simplemente no pude encontrar nada al respecto y, desde un punto de vista muy periférico, parece una buena idea, o al menos es interesante.

No creo que exista el N2O6.

Respuestas (1)

No es probable

N 2 O 5
Bueno, el material ES un oxidante muy fuerte.

Pero teniendo en cuenta que la forma sólida es una sustancia blanca dura similar a la sal, que se derrite a 41 °C y hierve a 47 °C, puede ser un poco complicado bombear a través de un motor.

Agregue el hecho de que se descompone bastante felizmente en NO 2 + O 2 a temperaturas muy por debajo de su punto de congelación, y tiene un oxidante espectacularmente poco cooperativo.

El N 2 O 6 es tan inestable que se descompone antes de que pueda ser detectado. Lo mismo para N 3 O 6 .

N 4 O 6 , más propiamente N(NO 2 ) 3 , existe en el sentido de que puede fabricarse en un laboratorio, pero se niega a permanecer quieto en cantidades suficientemente grandes y durante el tiempo suficiente para examinar sus propiedades físicas. Esto no es un buen augurio para su uso en un motor de cohete.

Como regla general aproximada, cuanto más N y O se abarroten en una sola molécula, más se parecerá la molécula a los altos explosivos en lugar de a un oxidante de cohetes utilizable.

¿No podría interesarle en oxidantes más manejables, como el difluoruro de dioxígeno, más conocido por el tierno nombre de "FOOF"? Debería ser más estable y entregar mejor I sp que estos óxidos de nitrógeno de orden superior. (Y, sin embargo, apela al científico loco masoquista que quería jugar con óxidos de nitrógeno de orden superior).

El resumen sucinto clásico sobre la naturaleza de eliminación de vello de FOOF es science.org/content/blog-post/… de Derek Lowe , que presenta la palabra "explosión" con más frecuencia de lo que les gustará a sus Kerbals. Describe el informe de un explorador resistente: "Si el documento no estuviera redactado en oraciones gramaticales completas y publicado en JACS, juraría que fue obra de un lunático violento. Me quedé sin insultos vulgares después de la segunda página. ."
@TomGoodfellow Logré encontrar el artículo original de AG Streng: andrew.cmu.edu/user/jklein2/O2F2.pdf
No es la peor idea. Alguien quería usar ozono O17.
@RedwolfPrograms - simplemente... ¡guau! viniendo de la referencia de Lowe's, mis expectativas con respecto a ese artículo ya eran altas, pero igual las superó. Gracias amablemente por ese regalo de Navidad anticipado.
¿Por qué FOOF entregaría un ISP alto? Esos flúores son pesados ​​y se unirán a un solo hidrógeno cada uno. Obtendrá un alto peso molecular en su escape y, por lo tanto, una velocidad de escape más baja. ¿Es lo suficientemente enérgico para superar esa gran desventaja?
@TomGoodfellow ¿ Sería más apropiado considerar aquí el hexanitrohexaazaisowurtzitane de Derek Lowe, dada su composición de nitrógeno/oxígeno? Sin embargo, no creo que sea realmente un oxidante, sino más bien un monopropulsor :-)
Incluso si el N2O5 es un sólido, aún podría ser muy útil. Escuché de algunos motores sólidos teóricos que usan LOX sólido solo para el rendimiento, por lo que seguramente algo tan eficiente (en comparación con otros sólidos) como N2O5 sería perfecto, especialmente considerando su (probablemente) hipergólico
@CuteKItty_pleaseStopBArking Ups, estaba pensando estúpidamente en cloro.
@ ReubenFarley-Hall Pero no quiere que su oxidante se dispare espontáneamente.
@LorenPechtel tiene toda la razón, debería haber sabido que viven estrictamente en los castillos de España
Una cosa fascinante sobre norte 2 O 5 en la forma sólida que es "una sustancia blanca dura similar a la sal" es que no solo es similar a la sal, sino que en realidad ES una sal adecuada. Su nombre es nitrato de nitronio. [ NO 2 ] + [ NO 3 ] y tiene cationes de nitronio separados unidos iónicamente con aniones de nitrato. En las fases líquida y gaseosa, sin embargo, vuelve al compuesto unido covalentemente.